CN109983426A - 触摸传感器信号积分 - Google Patents

触摸传感器信号积分 Download PDF

Info

Publication number
CN109983426A
CN109983426A CN201780071388.6A CN201780071388A CN109983426A CN 109983426 A CN109983426 A CN 109983426A CN 201780071388 A CN201780071388 A CN 201780071388A CN 109983426 A CN109983426 A CN 109983426A
Authority
CN
China
Prior art keywords
synchronizing cycle
noise
electrode
integral
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780071388.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109983426B (zh
Inventor
G·雷诺兹
H·赛义德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atmel Corp
Original Assignee
Atmel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atmel Corp filed Critical Atmel Corp
Priority to CN202310785895.3A priority Critical patent/CN116820266A/zh
Publication of CN109983426A publication Critical patent/CN109983426A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109983426B publication Critical patent/CN109983426B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04184Synchronisation with the driving of the display or the backlighting unit to avoid interferences generated internally
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338Input devices, e.g. touch panels
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40OLEDs integrated with touch screens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/13439Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04108Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Abstract

在某些实施例中,一种方法包含:在第一同步周期期间,通过感测触摸传感器的充电信号的第一上升边缘而执行第一正积分;及在第二同步周期期间,通过感测所述充电信号的第一下降边缘而执行第一负积分。所述方法还包含在所述第二同步周期期间,双态触发所述充电信号,从而导致所述充电信号的第二上升边缘。所述方法进一步包含:在第三同步周期期间,通过感测所述充电信号的第二下降边缘而执行第二负积分;及在第四同步周期期间,通过感测所述充电信号的第三上升边缘而执行第二正积分。所述第一积分与第一样本测量相关联且所述第二积分与第二样本测量相关联。

Description

触摸传感器信号积分
技术领域
本发明一般来说涉及触摸传感器。
背景技术
根据实例案例,触摸传感器检测对象(例如,用户的手指或触摸笔)在装置的触摸传感器的触敏区域内的存在及位置。在触敏显示器应用中,触摸传感器允许用户与显示屏幕上显示的内容直接交互,而非与鼠标或触摸板间接交互。触摸传感器可附接到桌面计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(“PDA”)、智能电话、卫星导航装置、便携式媒体播放器、便携式游戏机、信息端计算机、销售点装置或其它装置,或提供作为其部件。家用电器或其它电器上的控制面板可包含触摸传感器。
存在数种不同类型的触摸传感器,举例来说例如电阻性触摸传感器、表面声波触摸传感器及电容性触摸传感器。在一个实例中,当对象在触摸屏幕的触摸传感器的触敏区域内物理触摸触摸屏幕(例如,通过物理触摸覆盖触摸传感器的触摸传感器阵列的覆盖层)或进入触摸传感器的检测距离内(例如,通过悬停在覆盖触摸传感器的触摸传感器阵列的覆盖层上方)时,在触摸屏幕内,可在触摸屏幕的触摸传感器中对应于对象在触摸传感器的触敏区域内的位置的位置处发生电容改变。触摸传感器控制器处理电容改变以确定触摸传感器内的电容改变的位置。
附图说明
图1A说明根据本发明的实施例的包含触摸传感器及控制器的实例系统。
图1B说明根据本发明的实施例的触摸传感器的实例机械堆叠。
图2说明根据本发明的实施例的实例点状反转像素图案。
图3说明根据本发明的实施例的实例双点状反转像素图案。
图4说明根据本发明的实施例的实例积分序列。
图5说明根据本发明的实施例的映射到点状反转图案上的实例积分序列。
图6说明根据本发明的实施例的映射到双点状反转图案上的实例积分序列。
图7说明根据本发明的实施例的执行积分序列的实例方法。
具体实施方式
在一个实施例中,一种装置包含触摸传感器。所述触摸传感器包含多个电极。所述装置进一步包含控制器,所述控制器耦合到所述触摸传感器。所述控制器包含经配置以在被执行时引起所述控制器执行除其它可能操作外的下列操作的逻辑:在第一同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的电极相关联的充电信号的第一上升边缘而执行第一正积分;及在第二同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第一下降边缘而执行第一负积分。所述逻辑还经配置以在被执行时引起所述控制器在所述第二同步周期期间,双态触发所述充电信号,从而导致所述充电信号的第二上升边缘。所述第一正积分及所述第一负积分与第一样本测量相关联。所述逻辑进一步经配置以在被执行时引起所述控制器执行下列操作:在第三同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第二下降边缘而执行第二负积分;及在第四同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第二上升边缘而执行第二正积分。所述第二正积分及所述第二负积分与第二样本测量相关联。
图1A说明根据本发明的实施例的包含触摸传感器及控制器的实例系统100。触摸传感器系统100包含触摸传感器101及触摸传感器控制器102,其可操作以检测触摸在触摸传感器101的触敏区域内的存在及位置或对象在触摸传感器101的触敏区域内的接近。触摸传感器101包含一或多个触敏区域。在一个实施例中,触摸传感器101包含安置在可由电介质材料制成的一或多个衬底上的电极阵列。对触摸传感器的参考可涵盖触摸传感器101的电极及上方安置所述电极的(若干)衬底。替代地,对触摸传感器的参考可涵盖触摸传感器101的电极,但不涵盖上方安置所述电极的(若干)衬底。
触摸传感器101的电极包含形成形状(例如圆盘、方形、矩形、细线、菱形、其它形状或这些形状的组合)的导电材料。一或多个导电材料层中的一或多个切口可(至少部分)产生电极的形状,且形状的面积可(至少部分)以那些切口为边界。在某些实施例中,电极的导电材料占据其形状的大约100%面积。例如,电极可由氧化铟锡(ITO)制成且电极的ITO可占据其形状的大约100%面积(有时被称为100%填充)。在某些实施例中,电极的导电材料占据其形状的不足100%面积。例如,电极可由金属或其它导电材料(举例来说例如铜,银,碳,或铜、银或碳基材料)的细线(FLM)制成,且导电材料的细线可以阴影、网格或其它图案占据其形状的仅百分之几(例如,大约5%)面积。尽管本发明描述或说明由形成具有特定图案的带特定填充百分比的特定形状的特定导电材料制成的特定电极,但本发明设想由形成具有任何合适图案的带任何适当填充百分比的任何适当形状的任何适当导电材料制成的电极。
触摸传感器101的电极(或其它元件)的形状全部或部分构成触摸传感器101的一或多个宏特征。那些形状的实施方案的一或多个特性(举例来说例如,形状内的导电材料、填充物或图案)全部或部分构成触摸传感器101的一或多个微特征。触摸传感器101的一或多个宏特征可确定其功能性的一或多个特性,且触摸传感器101的一或多个微特征可确定触摸传感器101的一或多个光学特征,例如透射、折射或反射。
触摸传感器101的电极可配置成任何图案(例如,栅格图案或菱形图案)。每一配置可包含第一组电极及第二组电极。第一组电极及第二组电极重叠以形成多个电容性节点。在某些实施例中,第一组电极是水平的且第二组电极是垂直的。尽管被描述为呈特定图案,但根据本发明的触摸传感器的电极可呈任何适当图案。在某些实施例中,例如,第一组电极可与水平线成任何适当角度且第二组电极可与垂直线成任何适当角度。本发明预期电极的任何适当图案、配置、设计或布置且不限于上文所论述的实例图案。
尽管本发明描述数个实例电极,但本发明不限于这些实例电极,且可实施其它电极。另外,尽管本发明描述包含形成特定节点的特定电极的特定配置的数个实例实施例,但本发明不限于这些实例实施例,且可实施其它配置。在一个实施例中,数个电极安置在相同衬底的相同或不同表面上。另外或替代地,不同电极可安置在不同衬底上。尽管本发明描述包含布置成特定实例图案的特定电极的数个实例实施例,但本发明不限于这些实例图案,且可实施其它电极图案。
机械堆叠含有衬底(或多个衬底)及形成触摸传感器101的电极的导电材料。例如,机械堆叠可包含覆盖面板下方的第一光学透明粘合剂(OCA)层。覆盖面板可为透明的且由弹性材料制成以用于重复触摸,举例来说例如玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。本发明设想覆盖面板由任何材料制成。第一OCA层可安置在覆盖面板与具形成电极的导电材料的衬底之间。机械堆叠还可包含第二OCA层及电介质层(类似于具形成电极的导电材料的衬底,其可由PET或另一材料制成)。作为替代方案,可施加电介质材料的薄涂层,代替第二OCA层及电介质层。第二OCA层可安置在具有组成电极的导电材料的衬底与电介质层之间,且电介质层可安置在第二OCA层与到包含触摸传感器101及触摸传感器控制器102的装置的显示器的气隙之间。例如,覆盖面板可具有大约1毫米(mm)的厚度;第一OCA层可具有大约0.05mm的厚度;具有形成电极的导电材料的衬底可具有大约0.05mm的厚度;第二OCA层可具有大约0.05mm的厚度;且电介质层可具有大约0.05mm的厚度。
尽管本发明描述具有由特定材料制成且具有特定厚度的特定数目个特定层的特定机械堆叠,但本发明设想具有由任何材料制成且具有任何厚度的任何数目个层的其它机械堆叠。例如,在一个实施例中,粘合剂或电介质层可取代上文所描述的电介质层、第二OCA层及气隙,其中在显示器中不存在气隙。
触摸传感器101的衬底的一或多个部分可由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或另一材料制成。本发明设想具有由(若干)任何材料制成的部分的任何衬底。在一个实施例中,触摸传感器101中的一或多个电极全部或部分由ITO制成。另外或替代地,触摸传感器101中的一或多个电极是由金属或其它导电材料的细线制成。例如,导电材料的一或多个部分可为铜或铜基且具有大约5微米(μm)或更小的厚度及大约10μm或更小的宽度。作为另一实例,导电材料的一或多个部分可为银或银基且类似地具有大约5μm或更小的厚度及大约10μm或更小的宽度。本发明设想由任何材料制成的任何电极。
根据本发明的实施例,触摸传感器控制器102通过连接件108连接到触摸传感器101。在实施例中,触摸传感器控制器102通过连接垫106电耦合到触摸传感器101。在一些实施例中,触摸传感器控制器102包含一或多个存储器单元及一或多个处理器。在某些那些实施例中,所述一或多个存储器单元及一或多个处理器电互连使得其相依地操作。所述一或多个存储器单元及一或多个处理器电耦合到触摸传感器101,从而允许触摸传感器101将电信号发送到触摸传感器101及从触摸传感器101接收电信号。
在一个实施例中,触摸传感器101实施电容性形式的触摸感测。在互电容实施方案中,触摸传感器101可包含形成电容性节点阵列的驱动及感测电极阵列。触摸传感器101可具有呈图案安置在一个衬底的一侧上的驱动电极及呈图案安置在另一衬底的一侧上的感测电极。在此类配置中,驱动电极及感测电极的交叉点形成电容性节点。此交叉点可为驱动电极及感测电极在其相应平面中彼此“交叉”或最靠近的位置。形成电容性节点的驱动电极及感测电极经定位成彼此靠近,但不彼此电接触。代替地,例如响应于信号被施加到驱动电极,驱动电极及感测电极跨其间的空间彼此电容性耦合。
(由触摸传感器控制器102)施加到驱动电极的充电信号(其是脉冲或交流电压)引发感测电极上的电荷,且所引发电荷量易受外部影响(例如对象的触摸或接近)。在对象触摸或接近电容性节点时,可在电容性节点处发生电容改变,且触摸传感器控制器102测量电容改变。通过测量遍及触摸传感器101的电容改变,触摸传感器控制器102确定触摸传感器101的触敏区域内的触摸或接近的位置。
在自电容实施方案中,触摸传感器101可包含单种类型的电极的阵列,所述电极可各自形成电容性节点。在对象触摸或接近电容性节点时,可在电容性节点处发生自电容改变且触摸传感器控制器102将电容改变测量为例如由充电信号引发以使电容性节点处的电压升高达预定量的电荷量的改变。如同互电容实施方案,通过测量遍及阵列的电容改变,触摸传感器控制器102确定触摸传感器101的触敏区域内的触摸或接近的位置。本发明设想任何形式的电容性触摸感测。
尽管本发明描述形成特定节点的特定电极的特定配置,但本发明设想形成节点的电极的其它配置。此外,本发明设想呈任何图案安置在任何数目个衬底上的其它电极。
如上文所描述,触摸传感器101的电容性节点处的电容改变可指示电容性节点的位置处的触摸或接近输入。触摸传感器控制器102检测且处理电容改变以确定触摸或接近输入的存在及位置。在一个实施例中,触摸传感器控制器102接着将关于触摸或接近输入的信息传达到装置的一或多个其它组件(例如一或多个中央处理单元(CPU)),所述装置可包含触摸传感器101及触摸传感器控制器102,且可通过启动所述装置的功能(或在所述装置上运行的应用程序)而响应于触摸或接近输入。尽管本发明描述具有关于特定装置及特定触摸传感器101的特定功能性的特定触摸传感器控制器102,但本发明设想具有关于任何装置及任何触摸传感器的任何功能性的其它触摸传感器控制器。
在一个实施例中,触摸传感器控制器102实施为一或多个集成电路(IC),举例来说例如通用微处理器、微控制器、可编程逻辑装置或阵列、或专用IC(ASIC)。触摸传感器控制器102包括模拟电路、数字逻辑及数字非易失性存储器的任何组合。在一个实施例中,触摸传感器控制器102安置在接合到触摸传感器101的衬底的柔性印刷电路(FPC),如下文所描述。FPC可为有源的或无源的。在一个实施例中,多个触摸传感器控制器102安置在FPC上。
在实例实施方案中,触摸传感器控制器102包含处理器单元、驱动单元、感测单元及存储单元。在此实施方案中,驱动单元将驱动信号供应到触摸传感器101的驱动电极,且感测单元感测触摸传感器101的电容性节点处的电荷且将表示电容性节点处的电容的测量信号提供到处理器单元。处理器单元控制由驱动单元将驱动信号供应到驱动电极,且处理来自感测单元的测量信号以检测及处理触摸传感器101的触敏区域内的触摸或接近输入的存在及位置。处理器单元还可追踪触摸传感器101的触敏区域内的触摸或接近输入的位置的改变。存储单元存储用于由处理器单元执行的程序设计,包含用于控制驱动单元将驱动信号供应到驱动电极的程序设计、用于处理来自感测单元的测量信号的程序设计及其它程序设计。尽管本发明描述具有带特定组件的特定实施方案的特定触摸传感器控制器102,但本发明设想具有带其它组件的其它实施方案的触摸传感器控制器。
形成在触摸传感器101的衬底上安置的导电材料的一个实例中的连接线104将触摸传感器101的驱动或感测电极耦合到也安置在触摸传感器101的衬底上的连接垫106。如下文所描述,连接垫106促进将连接线104耦合到触摸传感器控制器102。连接线104可延伸到触摸传感器101的触敏区域中或围绕触摸传感器101的触敏区域(例如,在其边缘处)延伸。在一个实施例中,特定连接线104提供用于将触摸传感器控制器102耦合到触摸传感器101的驱动电极的驱动连接,触摸传感器控制器102的驱动单元通过所述驱动连接将驱动信号供应到驱动电极,且其它连接线104提供用于将触摸传感器控制器102耦合到触摸传感器101的感测电极的感测连接,触摸传感器控制器102的感测单元通过所述感测连接感测触摸传感器101的电容性节点处的电荷。
连接线104是由金属或其它导电材料的细线制成。例如,连接线104的导电材料可为铜或铜基且具有大约100μm或更小的宽度。作为另一实例,连接线104的导电材料可为银或银基且具有大约100μm或更小的宽度。在一个实施例中,作为金属或其它导电材料的细线的补充或替代,连接线104全部或部分由ITO制成。尽管本发明描述由具特定宽度的特定材料制成的特定轨道,但本发明设想由其它材料及/或其它宽度制成的轨道。除连接线104外,触摸传感器101还可在触摸传感器101的衬底的边缘处包含终止在接地连接器(其可为连接垫106)处的一或多个接地线(类似于连接线104)。
连接垫106可在触摸传感器101的触敏区域外沿衬底的一或多个边缘定位。如上文所描述,触摸传感器控制器102可在FPC上。连接垫106可由相同于连接线104的材料制成且可使用各向异性导电膜(ACF)接合到FPC。在一个实施例中,连接件108包含FPC上的导电线,所述导电线将触摸传感器控制器102耦合到连接垫106,继而将触摸传感器控制器102耦合到连接线104及触摸传感器101的驱动或感测电极。在另一实施例中,连接垫106连接到机电连接器(举例来说例如零插入力线到板连接器)。连接件108可包含或可不包含FPC。本发明设想触摸传感器控制器102与触摸传感器101之间的任何连接件108。
在某些实施例中,系统100包含显示器堆叠。系统100的显示器堆叠可包含与向用户显示图像相关联的一或多个层。作为实例,显示器堆叠可包含具将信号施加到显示器的像素层的元件的层、接地层(也被称为共同电压(VCOM)层)及/或覆盖层。在某些实施例中,电极放置在显示器堆叠的像素层的像素行下方(从用户的视角)。本发明设想显示器是能够向用户呈现图像的任何显示器,举例来说例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器等。在某些实施例中,触摸传感器101附接到显示器(例如,LCD或OLED)。在一些实施例中,系统100的显示器是单元中显示器模块,且触摸传感器101及控制器102(例如,触摸传感器电路及驱动电路)内建到显示器(例如,LCD或OLED)模块中。
图1B说明根据本发明的实施例的触摸传感器100的实例机械堆叠160。在图1B的实例实施例中,机械堆叠160包含多个层且被说明为相对于z轴定位。实例机械堆叠160包含显示器170、第二导电层168、衬底166、第一导电层164及覆盖层162。
在实施例中,第二导电层168及第一导电层164分别是如上文结合图1A所论述的驱动电极及感测电极。在实施例中,第二导电层168及第一导电层164是如本发明中所描述的网格。在实施例中,衬底166包括电隔离第一导电层及第二导电层的材料。在实施例中,衬底166为其它层提供机械支撑。在实施例中,可呈不同配置使用额外衬底层(其例如可能并非相同于衬底166的材料)。例如,第二衬底层可位于第二导电层168与显示器170之间。显示器170提供显示信息以供用户观看。作为实例,显示器170可为LCD、OLED或任何其它合适类型的显示器。在实施例中,显示器170可为具有布置成交替像素显示图案的子像素的交替像素显示器。
覆盖层162可为透明的或基本上透明的,且由弹性材料制成以用于重复触摸,举例来说例如玻璃、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。在实施例中,透明或半透明粘合剂层放置在覆盖层162与第一导电层164之间,及/或放置在第二导电层168与显示器170之间。用户可通过使用手指或一些其它触摸对象(例如触摸笔)触摸覆盖层162而与触摸传感器100交互。用户还可通过使手指或某种其它触摸对象悬停在覆盖层162上方而实际上不与覆盖层162物理触摸来与触摸传感器100交互。
在图1B的实例实施例中,机械堆叠160包括两个导电层。在实施例中,机械堆叠160可包括单个导电层形成。机械堆叠160的其它实施例可实施其它配置、关系与视角以及更少或额外层。作为一个实例,导电层164及168中的一或多者(及/或机械堆叠160的其它层)可与显示器170集成在一起,使得导电层164及168中的一或多者位于形成显示器170的层内。在某些实施例中,与显示器170集成在一起的层可提供显示器170的操作(例如,用于显示图像)及触摸感测的操作。作为另一实例,机械堆叠160可包含多个衬底166,其中第一导电层164位于第一衬底166上且第二导电层168位于第二衬底166上。
图2说明根据本发明的实施例的实例点状反转像素图案200。点状反转像素图案200的每一方格表示像素。点状反转图案200的行201a到201n对应于系统100的显示器模块的像素层的像素行。例如,点状反转图案200的行201a对应于第一像素行,点状反转图案200的行201b对应于第二像素行,以此类推。在某些实施例中,触摸传感器101的特定电极水平地位于像素行201a到201n下方。例如,第一电极可水平地位于行201a下方,第二电极可水平地位于相邻行202b下方,以此类推。在某些实施例中,单个电极可覆盖多个像素行。例如,第一电极可水平地位于若干第一像素行(例如,40个第一像素行)下方,第二电极可水平地位于相邻于第一像素行的若干第二像素行(例如,40个第二相邻行)下方,以此类推。
在某些实施例中,若干电极电耦合及/或物理耦合在一起以形成可覆盖多个像素行201的单个电极。作为实例,第一电极可包含水平地位于若干第一像素行201(例如,40个第一相邻行)下方的若干电极,第二电极可包含水平地位于相邻于第一像素行201的若干第二像素行201(例如,40个第二相邻行)下方的若干电极,以此类推。
在某些实施例中,由显示器(例如,LCD或OLED)生成的噪声是随时间变化的。在刷新显示器上的图像时,噪声可遵循嘈杂周期及较安静周期的重复图案。包括点状反转图案200的显示器可生成至少两种类型的噪声。在所说明实施例中,点状反转图案200的交替行201a、201c、201e等(如由正斜杠阴影图案指示)表示第一类型的噪声210(即,“+-+”噪声图案),且点状反转图案200的交替行201b、201d、201f等(如由反斜杠阴影图案指示)表示第二类型的噪声212(即,“-+-”噪声图案)。“+”信号表示正振幅峰值且“-”信号表示负振幅峰值。在某些实施例中,从零点参考测量的正振幅峰值的改变程度等于从零点参考测量的负振幅峰值的改变程度。
图3说明根据本发明的实施例的实例双点状反转图案300。双点状反转像素图案300的每一方格表示像素。双点状反转图案300的行301对应于系统100的显示器模块的像素层的像素行301a到301n。例如,双点状反转图案300的行301a对应于第一像素行,双点状反转图案300的行301b对应于第二像素行,以此类推。包括双点状反转图案300的显示器(例如,LCD或OLED)可生成四种类型的噪声。在所说明实施例中,双点状反转图案300的行301a、30e及30i(如由正斜杠阴影图案指示)表示第一类型的噪声320(即,“+-+”规则振幅图案),双点状反转图案300的行301b、301f及301j(如由双反斜杠阴影图案指示)表示第二类型的噪声(即,“-+-”低振幅图案),双点状反转图案300的行301c、301g及301k(如由正斜杠虚线阴影图案指示)表示第三类型的噪声(即,“-+-”规则振幅图案),且双点状反转图案300的行301d、301h及301l(如由四重反斜杠阴影图案指示)表示第四类型的噪声(即,“-+-”低振幅图案)。在某些实施例中,从零点参考测量的正(+)规则振幅峰值的改变程度等于从零点参考测量的负(-)规则振幅峰值的改变程度。类似地,从零点参考测量的正(+)低振幅峰值的改变程度等于从零点参考测量的负(-)低振幅峰值的改变程度。
图4说明根据本发明的实施例的实例积分序列。可由系统100使用图4中所说明的积分序列。在某些实施例中,积分序列减少或消除包含特定像素图案(例如,点状反转图案200及/或双点状反转图案300)的显示器上的闪烁,同时减少或消除触摸测量性能的任何降低。图4展示一个同步信号402及三个彩色信号:红色写入信号404、绿色写入信号406及蓝色写入信号408。
为了更新系统100的显示器,控制器102可使用同步信号来控制显示器上的像素。为了促进由显示器控制器定位对应于每一像素数据的位置,控制器102可使用水平同步(HSYNC)信号来指示像素线的开始。本质上,HSYNC信号充当时钟信号。例如,可由HSYNC信号的时序脉冲的上升边缘(例如,从低电平状态改变到高电平状态)触发新像素线的开始。因此,在控制器102检测到HSYNC信号的时序脉冲中的一者的上升边缘时,所接收的后续像素数据将被解释为属于下一像素线。控制器102接着将更新那个像素线。所属领域一般技术人员将明白,在另一实施例中,可由控制器102使用HSYNC脉冲的下降边缘来启动新像素线。
与HSYNC信号的同步可减少或消除触摸测量中的显示器噪声。在没有这个同步的情况下,可由于充电信号(例如,充电信号410)的上升边缘及下降边缘而在像素电容器上插入或移除电荷,这可引起电容器电压的波动。这个波动可导致显示器的发光强度及/或彩色强度(例如,红光/绿光/蓝光发射强度)的改变。通过使用如图4中所展示的HSYNC延迟,控制器102在源数据未更新像素区域(例如,红色写入信号404、绿色写入信号406及蓝色写入信号408)的等待周期期间扫描,这可减少或消除显示器噪声。在图4的实施例中,最优HSYNC延迟的范围介于蓝色写入信号408的下降边缘与HSYNC信号402的上升边缘之间,如由图4上的记号412指示。
在图4的所说明实施例中,触摸传感器的一或多个电极上驱动的充电信号410的上升边缘及下降边缘与HSYNC信号402的下降边缘同步。在一些实施例中,充电信号410的上升边缘及下降边缘可与HSYNC信号402的上升边缘同步。在某些实施例中,HSYNC周期(例如,HSYNC周期1)可约为5微秒到15微秒。作为实例,HSYNC周期1可为6.5微秒(即,16.6毫秒/2560个行)。来自HSYNC周期1及HSYNC周期2的所测量响应信号可包含所接收信号的所测量电压、时间周期或任何其它特性。
在图4中,控制器102引发触摸传感器101的电极(例如,图2的行201a下方的电极或图2的若干行201下方的电极的组合)上的正极化电荷,这导致图4的充电信号410。控制器102接着在HSYNC周期1期间通过感测与电极相关联的充电信号410的第一上升边缘而执行正积分(+)。类似地,控制器102引发触摸传感器101的电极上的负极化电荷且在HSYNC周期2期间通过感测与电极相关联的充电信号410的第一下降边缘而执行负积分(-)。通过使所施加充电信号410的极性在HSYNC周期1的正极性与HSYNC周期2的负极性之间交替,触摸传感器控制器102可减少或消除噪声,这是因为注入到系统100中的电荷(即,噪声)量等于从系统100取出的电荷(即,噪声)量。每一测量循环可使用两个HSYNC周期(例如,HSYNC周期1及HSYNC周期2)。每一测量循环与ADC样本(例如,ADC样本1)相关联。触摸传感器控制器102重复这个应用及测量循环数次以从触摸传感器101的一或多个电极累积预定数目个样本(例如,ADC样本1及2)。
在某些实施例中,通过对两个或更多个样本(例如,ADC样本1及2)求平均值而执行触摸电极测量。例如,可通过对四个ADC样本求平均值而执行触摸测量,所述四个ADC样本包含可由“+-+-+-+-”表示的四个正及负积分对。在某些显示器模块(例如,单元中显示器模块)中,电极可放置在触摸传感器101的一或多个像素行(例如,图2的行201a到201n)顶部及/或下方。作为实例,具1080个像素行的显示器模块可包含27个电极。27个电极可等距隔开使得每一电极是40行宽。作为另一实例,每一电极可为4行宽。在某些实施例中,控制器102在第一电极(例如,图2的行201a到201d下方的电极)上循序地执行积分序列(例如,与“+-+-+-+-”积分序列相关联的8次积分)。积分可与HSYNC信号(例如,图4的HSYNC信号402)同步。在第一电极上完成积分之后,控制器102接着可在第二电极(例如,图2的行201e到201h下方的触摸电极)上执行相同积分序列。在某些实施例中,重复这个模式直到控制器102在最后一个电极上执行积分序列为止。
虽然这个标准相移、HSYNC延迟方法可减少各种显示器背景下的显示器测量噪声,但其还可引起某些像素层图案(例如图2的点状反转图案200及图3的双点状反转图案300)上的闪烁,这是因为消隐时间或显示器未更新像素的时间不可用。在无源数据写入到像素时,消隐时间的类型包含:垂直消隐间隔,其可出现在显示帧的结束与下一显示帧的开始之间;及水平消隐间隔,其可出现在显示行的结束与下一显示行的开始之间。通过改变某些ADC样本之间的积分序列,可使显示器源数据与控制器102的驱动信号之间的串扰的相位反相。在某些实施例中,正积分(+)、负积分(-)、负积分(-)、正积分(+),以此类推的这个序列(其可由“+--+”表示)可减少或消除闪烁而不劣化触摸测量。此外,这个“+--+”积分序列利用所有可用HSYNC周期(其是100%有效),使得可实现最优报告速率。
包含HSYNC周期1及2的第一样本测量(例如,图4的ADC样本1)导致第一类型的噪声(例如,图2的噪声210)的正积分(+)及第二类型的噪声(例如,图2的噪声212)的负积分(-)。因此,可需要额外样本测量来抵消或显著地减少显示器噪声。在HSYNC周期1期间执行第一正积分及HSYNC周期2期间执行第一负积分之后,控制器102接着在HSYNC周期2期间双态触发充电信号410,从而导致充电信号410的第二上升边缘。在某些实施例中,在ADC样本1与ADC样本2之间双态触发充电信号410使显示器源数据与充电信号410之间的串扰的相位反相,这可减少闪烁。
双态触发充电信号410反转信号410的极性。在某些实例中,将充电信号410从高(例如,正)信号双态触发到低(例如,负)信号。类似地,在某些实例中,将充电信号410从低信号双态触发到高信号。在某些实施例中,双态触发(即,反转)充电信号410使得可以相同于当前积分(例如,在HSYNC 2期间是第一负积分)的极性对下一积分测量时的电极充电。充电信号410的双态触发可在成功完成电荷积分(例如,在HSYNC周期2期间是第一负积分)之后且在后续HSYNC周期(例如,HSYNC周期3)开始之前发生。
为了获得ADC样本2,控制器102引发触摸传感器101的电极上的第二负极化电荷,且在HSYNC周期3期间通过感测与电极相关联的充电信号410的第二负边缘而执行第二负积分(-)。类似地,控制器102引发触摸传感器101的电极上的正极化电荷,且在HSYNC周期4期间通过感测与电极相关联的充电信号410的第三上升边缘而执行第二正积分(+)。包含HSYNC周期3及4的第二样本测量(例如,图4的ADC样本2)导致第一类型的噪声的正积分(+)及第二类型的噪声的负积分。组合ADC样本1及2导致第一类型的噪声的正积分(+)与负积分(-)及第二类型的噪声的负积分(-)与正积分(+),在某些实施例中这可抵消或显著地减少四个HSYNC周期内的闪烁及显示器噪声。
图5及6分别说明“+--+”序列如何减少或消除点状反转像素图案及双点状反转像素图案上的显示器噪声,同时减少显示器闪烁。图5说明根据本发明的实施例的映射到点状反转图案(例如,图2的点状反转图案200)上的实例积分序列。图5的12个列表示12个连续HSYNC周期(HSYNC周期1、HSYNC周期2、HSYNC周期3等)。每一HSYNC周期与触摸传感器101的一或多个像素行(例如,图2的一或多个像素行201)下方的电极相关联。像素行201与两种类型的噪声(例如,图2的噪声210及噪声212)相关联。
在图5的所说明实施例中,HSYNC周期1、3、5及7与第一类型的噪声(例如,图2的第一类型的噪声210)相关联,且HSYNC周期2、4、6及8与第二类型的噪声(例如,图2的第二类型的噪声212)相关联。HSYNC周期1、4及7各自与上升x脉冲边缘(+)相关联,HSYNC周期3、5及8各自与下降x脉冲边缘(-)相关联,且HSYNC周期2及6各自与上升x脉冲边缘及下降x脉冲边缘两者(HSYNC周期2的“-+”及HSYNC周期6的“+-”)相关联,这是因为在HSYNC周期2及6期间双态触发充电信号。HSYNC周期1到4遵循“+--+”积分序列且HSYNC周期5到8遵循“-++-”积分序列,使得HSYNC周期1、4、6及7表示正积分(+),且HSYNC周期2、3、5及8表示负积分(-)。这些积分序列中的每一者可抵消或显著地减少两种类型的显示器噪声,如下文所描述。
与第一类型的噪声相关联的HSYNC周期1及3分别表示正积分(+)及负积分(-),由此抵消或显著地减少第一类型的噪声(即,和+/-=0)。与第二类型的噪声相关联的HSYNC周期2及4表示负积分(-)及正积分(+),由此抵消或显著地减少第二类型的噪声(即,和-/+=0)。因此,可使用“+--+”积分序列来抵消或显著地减少在四个HSYNC周期及两个相关联ADC样本(与HSYNC周期1及2相关联的ADC样本1和与HSYNC周期3及4相关联的ADC样本2)内具点状反转图案的显示器中的噪声。
在图5的所说明实施例中,与第一类型的噪声相关联的HSYNC周期5及7分别表示负积分(-)及正积分(+),由此抵消或显著地减少第一类型的噪声(即,和-/+=0)。与第二类型的噪声相关联的HSYNC周期6及8表示正积分(+)及负积分(-),由此抵消或显著地减少第二类型的噪声(即,和+/-=0)。因此,可使用“-++-”积分序列来抵消或显著地减少在ADC样本3及4(与HSYNC周期5及6相关联的ADC样本3和与HSYNC周期7及8相关联的ADC样本4)内具点状反转图案的显示器中的噪声。
图6说明根据本发明的实施例的映射到双点状反转图案(例如,图3的点状反转图案300)上的实例积分序列。类似于图5,图6的8个列表示8个连续HSYNC周期(HSYNC周期1、HSYNC周期2、HSYNC周期3等)。然而,图6的HSYNC周期与四种类型的噪声相关联。
在图6的所说明实施例中,HSYNC周期1及5与第一类型的噪声(例如,图3的第一类型的噪声320)相关联,HSYNC周期2及6与第二类型的噪声(例如,图3的第二类型的噪声322)相关联,HSYNC周期3及7与第三类型的噪声(例如,图3的第三类型的噪声324)相关联,且HSYNC周期4及8与第四类型的噪声(例如,图3的第四类型的噪声326)相关联。HSYNC周期1、4及7各自与上升x脉冲边缘(+)相关联,HSYNC周期3、5及8各自与下降x脉冲边缘(-)相关联,且HSYNC周期2及6各自与上升x脉冲边缘及下降x脉冲边缘两者(HSYNC周期2的“-+”及HSYNC周期6的“+-”)相关联,这是因为在HSYNC周期2及6期间双态触发充电信号。HSYNC周期1、4、6及7表示正积分(+),且HSYNC周期2、3、5及8表示负积分(-)。这个“+--+-++-”积分序列可抵消或显著地减少四种类型的显示器噪声,如下文所描述。
如图6中所展示,与第一类型的噪声相关联的HSYNC周期1及5分别表示正积分(+)及负积分(-),由此抵消第一类型的噪声(即,和+/-=0)。与第二类型的噪声相关联的HSYNC周期2及6表示负积分(-)及正积分(+),由此抵消第二类型的噪声(即,和-/+=0)。与第三类型的噪声相关联的HSYNC周期3及7表示负积分(-)及正积分(+),由此抵消第三类型的噪声(即,和-/+=0)。且与第四类型的噪声相关联的HSYNC周期4及8表示正积分(+)及负积分(-),由此抵消第四类型的噪声(即,和+/-/0=0)。因此,可使用“+--+-++-”积分序列来抵消在8个HSYNC周期及四个ADC样本(与HSYNC周期1及2相关联的ADC样本1,与HSYNC周期3及4相关联的ADC样本2,与HSYNC周期5及6相关联的ADC样本3,和与HSYNC周期7及8相关联的ADC样本4)内具双点状反转图案的显示器中的噪声。
图7说明根据本发明的实施例的执行积分序列的实例方法700。在某些实施例中,根据方法700执行积分可减少或消除与触摸传感器装置的像素层的点状反转图案相关联的闪烁及噪声。可由触摸传感器控制器(例如,图1A的控制器102)的逻辑(例如,硬件或软件)执行方法700。例如,可通过(利用触摸传感器控制器的一或多个处理器)执行存储在触摸传感器控制器的计算机可读媒体中的指令而执行方法700。
方法700表示“+--+”积分序列。方法开始于步骤705。在步骤710,在第一同步周期(例如,图4的HSYNC周期1)期间,通过感测与装置的触摸传感器的电极相关联的充电信号的第一上升边缘而执行第一正积分(+)。方法700接着移动到步骤720,其中在第二同步周期(例如,图4的HSYNC周期2)期间,通过感测与触摸传感器的电极相关联的充电信号的第一下降边缘而执行第一负积分(-)。第一正积分(+)及第一负积分(-)与第一样本测量(例如,图4的ADC样本1)相关联。在步骤730,在第二同步周期(例如,图4的HSYNC周期2)期间,双态触发充电信号,从而导致充电信号的第二上升边缘。在某些实施例中,所述电极包括若干电极(例如,40个电极)。例如,40个相邻像素行下方的40个电极可电耦合及/或物理耦合以形成所述电极。
在方法700的步骤740,在第三同步周期(例如,图4的HSYNC周期3)期间,通过感测与触摸传感器的电极相关联的充电信号的第二下降边缘而执行第二负积分(-)。方法700接着移动到步骤750,其中在第四同步周期(例如,图4的HSYNC周期4)期间,通过感测与触摸传感器的电极相关联的充电信号的第三上升边缘而执行第二正积分(+)。第二负积分(-)及第二正积分(+)与第二样本测量(例如,图4的ADC样本2)相关联。
在步骤760,方法700确定方法700的第一同步周期及第三同步周期是否与第一类型的噪声(例如,由图2的点状反转图案200产生的噪声210)相关联以及方法700的第二同步周期及第四同步周期是否与第二类型的噪声(例如,由图2的点状反转图案200产生的噪声212)相关联。如果步骤760的确定是肯定的,那么方法700移动到步骤770,其中对第一样本测量及第二样本测量(例如,ADC样本1及ADC样本2)求和以抵消四个同步周期内的第一类型的噪声及第二类型的噪声且作出关于在触摸传感器101的触敏区域内是否已发生触摸的确定。如果步骤760的确定是否定的,那么方法移动到步骤775,其中方法700结束。
方法700可包含多于或少于图7中所说明的步骤。例如,如果已确立噪声的性质,那么可免除方法700的步骤760。在此类情况下,方法700的步骤750可直接前进到步骤770。作为另一实例,虽然方法700将“+--+”积分序列说明为其与两种类型的噪声(例如,由点状反转像素图案产生的两种类型的噪声)相关,但所属领域一般技术人员将明白,在另一实施例中,方法700可经修改以将“+--+-++-”积分序列说明为其与四种类型的噪声(例如,由图3的双点状反转像素图案300产生的噪声320、322、324及326)相关。
在某些实施例中,方法700在两个或更多个电极上执行积分序列(例如,“+--+”积分序列或“+--+-++-”积分序列)。作为实例,方法700可在第一电极上执行“+--+”积分序列。在第一电极上完成“+--+”积分序列的四次积分之后,方法700接着可在第二电极上执行“+--+”积分序列。类似地,在第二电极上完成“+--+”积分序列的四次积分之后,方法700可在第三电极上执行“+--+”积分序列,以此类推直到方法700在触摸传感器的所有电极上执行“+--+”积分序列为止。
尽管本发明将图7的方法的特定步骤描述及说明为按特定顺序发生,但本发明设想按任何顺序发生的图7的方法的任何步骤。实施例可重复或省略图7的方法的一或多个步骤。在某些实施例中,执行动作的特定组件(例如,触摸传感器控制器102)涵盖引起另一组件执行所述动作的组件。此外,尽管本发明描述及说明执行包含图7的方法的特定步骤的积分序列的实例方法,但本发明设想包含执行包含任何步骤(可包含图7的方法的所有、一些步骤,或不包含图7的方法的步骤)的积分序列的任何方法。此外,尽管本发明描述及说明执行图7的方法的特定步骤的特定组件,但本发明设想执行图7的方法的任何步骤的任何组件的任何组合。
在本文中,一或若干计算机可读非暂时性存储媒体可包含一或多个基于半导体的IC或其它IC(举例来说例如场可编程门阵列(FPGA)或ASIC)、硬盘驱动器(HDD)、混合式硬盘驱动器(HHD)、光盘、光盘驱动器(ODD)、磁光盘、磁光驱动器、软盘、软盘驱动器(FDD)、磁带、固态驱动器(SSD)、RAM驱动器、安全数字卡或驱动器、任何其它合适计算机可读非暂时性存储媒体、或那些媒体中的两者或更多者的任何合适组合。计算机可读非暂时性存储媒体可为易失性、非易失性或易失性与非易失性的组合。
在本文中,除非另有明确指示或上下文另有指示,否则“或”是包含性的且非排他性的。因此,在本文中,除非另有明确指示或上下文另有指示,否则“A或B”意谓“A、B或两者”。此外,除非另有明确指示或上下文另有指示,否则“及”既是共同的又是个别的。因此,在本文中,除非另有明确指示或上下文另有指示,否则“A及B”意谓“A及B,共同地或个别地”。
本发明涵盖所属领域一般技术人员将理解的对本文中的实例实施例的大量改变、置换、变动、更改及修改。类似地,所附权利要求书涵盖所属领域一般技术人员将理解的对本文中的实例实施例的所有改变、置换、变动、更改及修改。此外,在所附权利要求书中提及设备或系统或者设备或系统的组件经调适以、经布置以、能够、经配置以、经启用以、可操作以或操作性的以执行特定功能涵盖那个设备、系统、组件,无论其或那个特定功能是否经启动、经开启或经解锁,只要那个设备、系统、组件如此经调适、经布置、能够、经配置、经启用、可操作或操作性的。

Claims (20)

1.一种装置,其包括:
触摸传感器,其包括多个电极;及
控制器,其耦合到所述触摸传感器,所述控制器包括经配置以在被执行时引起所述控制器进行下列操作的逻辑:
在第一同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的电极相关联的充电信号的第一上升边缘而执行第一正积分;
在第二同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第一下降边缘而执行第一负积分,其中所述第一正积分及所述第一负积分与第一样本测量相关联;
在所述第二同步周期期间,双态触发所述充电信号,从而导致所述充电信号的第二上升边缘;
在第三同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第二下降边缘而执行第二负积分;及
在第四同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第三上升边缘而执行第二正积分,其中所述第二负积分及所述第二正积分与第二样本测量相关联。
2.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述第一同步周期及所述第三同步周期与第一类型的噪声相关联;
所述第二同步周期及所述第四同步周期与第二类型的噪声相关联;且
所述第一样本测量及所述第二样本测量的和抵消所述四个同步周期内的所述第一类型的噪声及所述第二类型的噪声。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述逻辑进一步经配置以在被执行时引起所述控制器:
在第五同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的第二电极相关联的所述充电信号的第三下降边缘而执行第三负积分;
在第六同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述第二电极相关联的所述充电信号的第四上升边缘而执行第三正积分,其中所述第三负积分及所述第三正积分与第三样本测量相关联;
在所述第六同步周期期间,双态触发所述充电信号,从而导致所述充电信号的第四下降边缘;
在第七同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述第二电极相关联的所述充电信号的第五上升边缘而执行第四正积分;及
在第八同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述第二电极相关联的充电信号的第五下降边缘而执行第四负积分,其中所述第四正积分及所述第四负积分与第四样本测量相关联。
4.根据权利要求3所述的装置,其中:
所述第一同步周期及所述第五同步周期表示第一类型的噪声;
所述第二同步周期及所述第六同步周期表示第二类型的噪声;
所述第三同步周期及所述第七同步周期表示第三类型的噪声;
所述第四同步周期及所述第八同步周期表示第四类型的噪声;且
所述第一样本测量、所述第二样本测量、所述第三样本测量及所述第四样本测量的和抵消所述八个同步周期内的所述第一类型的噪声、所述第二类型的噪声、所述第三类型的噪声及所述第四类型的噪声。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一HSYNC周期、所述第二HSYNC周期、所述第三HSYNC周期及所述第四HSYNC周期是连续发生的。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置包括混合式单元中液晶显示器LCD,所述LCD包括来自一组下列反转图案的一者:
棋盘点状反转图案,其产生第一类型的噪声及第二类型的噪声;及
棋盘双点状反转图案,其产生第一类型的噪声、第二类型的噪声、第三类型的噪声及第四类型的噪声。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述多个电极中的所述电极包括水平地位于所述装置的显示器的相邻像素行下方的两个或更多个电耦合电极。
8.一或多种计算机可读非暂时性存储媒体,其体现可操作以在被执行时进行下列操作的逻辑:
在第一同步周期期间,通过感测与触摸传感器的多个电极中的电极相关联的充电信号的第一上升边缘而执行第一正积分;
在第二同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第一下降边缘而执行第一负积分,其中所述第一正积分及所述第一负积分与第一样本测量相关联;
在所述第二同步周期期间,双态触发所述充电信号,从而导致所述充电信号的第二上升边缘;
在第三同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第二下降边缘而执行第二负积分;及
在第四同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第三上升边缘而执行第二正积分,其中所述第二负积分及所述第二正积分与第二样本测量相关联。
9.根据权利要求8所述的媒体,其中:
所述第一同步周期及所述第三同步周期与第一类型的噪声相关联;
所述第二同步周期及所述第四同步周期与第二类型的噪声相关联;且
所述第一样本测量及所述第二样本测量的和抵消所述四个同步周期内的所述第一类型的噪声及所述第二类型的噪声。
10.根据权利要求8所述的媒体,其中所述逻辑进一步可操作以在被执行时:
在第五同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的第二电极相关联的所述充电信号的第三下降边缘而执行第三负积分;
在第六同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述第二电极相关联的所述充电信号的第四上升边缘而执行第三正积分,其中所述第三负积分及所述第三正积分与第三样本测量相关联;
在所述第六同步周期期间,双态触发所述充电信号,从而导致所述充电信号的第四下降边缘;
在第七同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述第二电极相关联的所述充电信号的第五上升边缘而执行第四正积分;及
在第八同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述第二电极相关联的充电信号的第五下降边缘而执行第四负积分,其中所述第四正积分及所述第四负积分与第四样本测量相关联。
11.根据权利要求10所述的媒体,其中:
所述第一同步周期及所述第五同步周期表示第一类型的噪声;
所述第二同步周期及所述第六同步周期表示第二类型的噪声;
所述第三同步周期及所述第七同步周期表示第三类型的噪声;
所述第四同步周期及所述第八同步周期表示第四类型的噪声;且
所述第一样本测量、所述第二样本测量、所述第三样本测量及所述第四样本测量的和抵消所述八个同步周期内的所述第一类型的噪声、所述第二类型的噪声、所述第三类型的噪声及所述第四类型的噪声。
12.根据权利要求8所述的媒体,其中所述第一同步周期、所述第二同步周期、所述第三同步周期及所述第四同步周期是连续发生的。
13.根据权利要求8所述的媒体,其中所述触摸传感器与混合式单元中液晶显示器LCD相关联,所述LCD包括来自一组下列反转图案的一者:
棋盘点状反转图案,其产生第一类型的噪声及第二类型的噪声;及
棋盘双点状反转图案,其产生第一类型的噪声、第二类型的噪声、第三类型的噪声及第四类型的噪声。
14.根据权利要求8所述的媒体,其中所述多个电极中的所述电极包括水平地位于所述装置的显示器的相邻像素行下方的两个或更多个电耦合电极。
15.一种方法,其包括:
在第一同步周期期间,通过感测与触摸传感器的多个电极中的电极相关联的充电信号的第一上升边缘而执行第一正积分;
在第二同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第一下降边缘而执行第一负积分,其中所述第一正积分及所述第一负积分与第一样本测量相关联;
在所述第二同步周期期间,双态触发所述充电信号,从而导致所述充电信号的第二上升边缘;
在第三同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第二下降边缘而执行第二负积分;及
在第四同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第三上升边缘而执行第二正积分,其中所述第二负积分及所述第二正积分与第二样本测量相关联。
16.根据权利要求15所述的方法,其中:
所述第一同步周期及所述第三同步周期与第一类型的噪声相关联;
所述第二同步周期及所述第四同步周期与第二类型的噪声相关联;且
所述第一样本测量及所述第二样本测量的和抵消所述四个同步周期内的所述第一类型的噪声及所述第二类型的噪声。
17.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括:
在第五同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第三下降边缘而执行第三负积分;
在第六同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第四上升边缘而执行第三正积分,其中所述第三负积分及所述第三正积分与第三样本测量相关联;
在所述第六同步周期期间,双态触发所述充电信号,从而导致所述充电信号的第四下降边缘;
在第七同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的所述充电信号的第五上升边缘而执行第四正积分;及
在第八同步周期期间,通过感测与所述多个电极中的所述电极相关联的充电信号的第五下降边缘而执行第四负积分,其中所述第四正积分及所述第四负积分与第四样本测量相关联。
18.根据权利要求17所述的方法,其中:
所述第一同步周期及所述第五同步周期表示第一类型的噪声;
所述第二同步周期及所述第六同步周期表示第二类型的噪声;
所述第三同步周期及所述第七同步周期表示第三类型的噪声;
所述第四同步周期及所述第八同步周期表示第四类型的噪声;且
所述第一样本测量、所述第二样本测量、所述第三样本测量及所述第四样本测量的和抵消所述八个同步周期内的所述第一类型的噪声、所述第二类型的噪声、所述第三类型的噪声及所述第四类型的噪声。
19.根据权利要求15所述的方法,其中所述第一同步周期、所述第二同步周期、所述第三同步周期及所述第四同步周期是连续发生的。
20.根据权利要求15所述的方法,其中所述多个电极中的所述电极包括水平地位于所述装置的显示器的相邻像素行下方的两个或更多个电耦合电极。
CN201780071388.6A 2016-11-18 2017-11-16 触摸传感器信号积分 Active CN109983426B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310785895.3A CN116820266A (zh) 2016-11-18 2017-11-16 触摸传感器信号积分

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/355,544 US10809843B2 (en) 2016-11-18 2016-11-18 Touch sensor signal integration
US15/355,544 2016-11-18
PCT/US2017/061909 WO2018093980A1 (en) 2016-11-18 2017-11-16 Touch sensor signal integration

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310785895.3A Division CN116820266A (zh) 2016-11-18 2017-11-16 触摸传感器信号积分

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109983426A true CN109983426A (zh) 2019-07-05
CN109983426B CN109983426B (zh) 2023-07-14

Family

ID=60655057

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310785895.3A Pending CN116820266A (zh) 2016-11-18 2017-11-16 触摸传感器信号积分
CN201780071388.6A Active CN109983426B (zh) 2016-11-18 2017-11-16 触摸传感器信号积分

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310785895.3A Pending CN116820266A (zh) 2016-11-18 2017-11-16 触摸传感器信号积分

Country Status (7)

Country Link
US (2) US10809843B2 (zh)
JP (1) JP7189872B2 (zh)
KR (2) KR102416309B1 (zh)
CN (2) CN116820266A (zh)
DE (1) DE112017005848T5 (zh)
TW (2) TWI823319B (zh)
WO (1) WO2018093980A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112420779A (zh) * 2019-12-30 2021-02-26 义明科技股份有限公司 电子装置及其环境光感测方法
US11226706B2 (en) * 2020-01-13 2022-01-18 Cypress Semiconductor Corporation Low-emissions touch controller

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013114247A (ja) * 2011-12-01 2013-06-10 Lg Display Co Ltd タッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法
CN104238851A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 爱特梅尔公司 用于检测触摸输入的方法及设备
US20140375604A1 (en) * 2013-06-25 2014-12-25 Japan Display Inc. Liquid crystal display device with touch panel
WO2015050888A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Synaptics Incorporated Simultaneous display updating and capacitive sensing for an integrated device

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
EP1746488A2 (en) 2005-07-21 2007-01-24 TPO Displays Corp. Electromagnetic digitizer sensor array structure
US7920129B2 (en) 2007-01-03 2011-04-05 Apple Inc. Double-sided touch-sensitive panel with shield and drive combined layer
US8031174B2 (en) 2007-01-03 2011-10-04 Apple Inc. Multi-touch surface stackup arrangement
US8049732B2 (en) 2007-01-03 2011-11-01 Apple Inc. Front-end signal compensation
TW200842681A (en) 2007-04-27 2008-11-01 Tpk Touch Solutions Inc Touch pattern structure of a capacitive touch panel
TW200844827A (en) 2007-05-11 2008-11-16 Sense Pad Tech Co Ltd Transparent touch panel device
US8040326B2 (en) 2007-06-13 2011-10-18 Apple Inc. Integrated in-plane switching display and touch sensor
JP4506785B2 (ja) 2007-06-14 2010-07-21 エプソンイメージングデバイス株式会社 静電容量型入力装置
JP2011513846A (ja) 2008-02-28 2011-04-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー タッチスクリーンセンサ
JP4720857B2 (ja) 2008-06-18 2011-07-13 ソニー株式会社 静電容量型入力装置および入力機能付き表示装置
US8031094B2 (en) 2009-09-11 2011-10-04 Apple Inc. Touch controller with improved analog front end
CN102132232B (zh) * 2009-09-27 2014-05-07 新励科技(深圳)有限公司 一种触控屏
US8934228B2 (en) 2011-03-21 2015-01-13 Apple Inc. Display-based speaker structures for electronic devices
US9178970B2 (en) 2011-03-21 2015-11-03 Apple Inc. Electronic devices with convex displays
US8816977B2 (en) 2011-03-21 2014-08-26 Apple Inc. Electronic devices with flexible displays
BR112013022703B1 (pt) 2011-03-21 2022-08-16 Apple Inc. Dispositivos eletrônicos com displays flexíveis
US9866660B2 (en) 2011-03-21 2018-01-09 Apple Inc. Electronic devices with concave displays
KR101461157B1 (ko) * 2011-04-18 2014-11-13 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 시스템 및 그 구동방법
US8665236B2 (en) 2011-09-26 2014-03-04 Apple Inc. Electronic device with wrap around display
US8723824B2 (en) 2011-09-27 2014-05-13 Apple Inc. Electronic devices with sidewall displays
JP5922984B2 (ja) * 2012-05-02 2016-05-24 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
US8890841B2 (en) 2013-03-13 2014-11-18 3M Innovative Properties Company Capacitive-based touch apparatus and method therefor, with reduced interference
JP2015114872A (ja) * 2013-12-12 2015-06-22 シナプティクス・ディスプレイ・デバイス合同会社 半導体装置及び誤差相殺方法
JP2016200886A (ja) 2015-04-08 2016-12-01 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 タッチパネル付表示装置及びその駆動方法
KR102593262B1 (ko) * 2016-11-02 2023-10-26 삼성전자주식회사 터치 센서 컨트롤러

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013114247A (ja) * 2011-12-01 2013-06-10 Lg Display Co Ltd タッチパネルを備えた液晶表示装置およびその駆動方法
CN104238851A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 爱特梅尔公司 用于检测触摸输入的方法及设备
US20140375604A1 (en) * 2013-06-25 2014-12-25 Japan Display Inc. Liquid crystal display device with touch panel
WO2015050888A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Synaptics Incorporated Simultaneous display updating and capacitive sensing for an integrated device

Also Published As

Publication number Publication date
DE112017005848T5 (de) 2019-08-01
US10809843B2 (en) 2020-10-20
KR20220098283A (ko) 2022-07-11
WO2018093980A1 (en) 2018-05-24
TWI763739B (zh) 2022-05-11
CN109983426B (zh) 2023-07-14
US20210089189A1 (en) 2021-03-25
JP7189872B2 (ja) 2022-12-14
TW202230101A (zh) 2022-08-01
US11474641B2 (en) 2022-10-18
CN116820266A (zh) 2023-09-29
TWI823319B (zh) 2023-11-21
US20180143727A1 (en) 2018-05-24
KR20190084104A (ko) 2019-07-15
KR102527785B1 (ko) 2023-04-28
TW201833744A (zh) 2018-09-16
JP2019536161A (ja) 2019-12-12
KR102416309B1 (ko) 2022-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6290953B2 (ja) タッチ入力装置
CN103176648B (zh) 具有减小的反触摸效应的触摸传感器
TWI537635B (zh) 整合型觸控螢幕
CN103425347B (zh) 触控显示装置
CN104216559B (zh) 用于触摸传感器的网格设计
CN110023886A (zh) 触摸传感器信号积分
TW201802657A (zh) 觸摸感測器網目結構設計
JP5832772B2 (ja) タッチパネル、タッチパネルシステム、および電子機器
CN109983426A (zh) 触摸传感器信号积分
CN109669585B (zh) 可确定导电类型的电容式触摸感测
JP2019536161A5 (zh)
JPWO2018093979A5 (zh)
CN107092386A (zh) 用于将电极连接到电压的设备及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant